Активные фильтры - Реферат

Фильтр это частотно-избирательное устройство, которое пропускает сигналы определенных частот и задерживает или ослабляет сигналы других частот. Фильтры могут быть классифицированы по ряду признаков: 1) по виду АЧХ они разделяются на: фильтры нижних частот (ФНЧ); фильтры верхних частот (ФВЧ); полосовые фильтры (ПФ); режекторные (заграждающие) фильтры (РЖ). 2) в зависимости от полиномов, используемых при аппроксимации передаточной функции различают фильтры: критического затухания, Бесселя, Баттерворта, Чебышева; 1.1, б), полосовой фильтр - пропускает полосу частот от ?1 до ?2 и задерживает те частоты, которые расположены выше или ниже этой полосы частот (рис. Фильтры, у которых коэффициент передачи остается постоянным, а фазовый сдвиг зависит от частоты, называются фазовыми фильтрами.К характеристикам фильтров относятся: · передаточная функция; Передаточная функция это отношение изображения по Лапласу выходной величины к изображению по Лапласу входной величины фильтра. В общем случае фильтр можно рассматривать как четырехполюсник с передаточной функцией , (2.11) где U1(p) U2(p) - входное и выходное напряжение четырехполюсника в операторной форме; a и b - вещественные постоянные величины; m, n = 1,2,3, …; n - определяет порядок фильтра. Для установившейся частоты р = j? передаточную функцию можно привести к видуПример схемы активного ФВЧ первого порядка представлен на рис. Передаточная функция данного фильтра имеет вид Передаточная функция ФВЧ второго порядка имеет вид Примером реализации активного ФВЧ второго порядка может быть ФВЧ, показанный на рис. 3.06., который получается заменой в схеме ФНЧ на рис.Подобный фильтр используется для выделения высоких частот из сигнала и часто используется в обработке аудиосигналов, например в кроссоверах. Еще одно важное применение фильтра верхних частот - устранение лишь постоянной составляющей сигнала, для чего частоту среза выбирают достаточно низкой.Простой фильтр, изображенный на рис. Для устранения этого недостатка фильтр необходимо дополнить преобразователем полного сопротивления. Схема фильтра с преобразователем полного сопротивления показана на рис. Для расчета фильтра необходимо задать частоту среза FCP (?СР), коэффициент передачи постоянного сигнала К0 (для схемы на рис. Примером активного ФНЧ второго порядка является фильтр со сложной отрицательной обратной связью, схема которого показана на рис.Для звуковых волн твердый барьер играет роль фильтра нижних частот - например, в музыке, играющей в другой комнате, легко различимы басы, а высокие частоты отфильтровываются (звук «оглушается»). Электронные фильтры нижних частот используются для подавления пульсаций напряжения на выходе выпрямителей переменного тока, для разделения частотных полос в акустических системах, в системах передачи данных для подавления высокочастотных помех и ограничения спектра сигнала, а также имеют большое число других применений.Путем замены переменной Р в передаточной функции ФНЧ на переменную (1/??)(P 1/P) можно получить АЧХ полосового фильтра. В результате этого преобразования АЧХ фильтра нижних частот в диапазоне 0 ? ? ? 1 переходит в правую часть полосы пропускания полосового фильтра (1 ? ? ? ?MAX). Вычисление нормированных частот среза полосового фильтра, на которых его коэффициент передачи уменьшается на 3 ДБ, может быть осуществлено из частота фильтр полосовой режекторный (5.10) формулы которая получается при и Для реализации пассивного полосового фильтра с низкой резонансной частотой требуется большая индуктивность. Подставив (5.13) в (5.11) получим и приравняв соответствующие коэффициенты к коэффициентам в формуле (2.82) можно получить, что .

Оглавление

1. О активных и пассивных фильтрах

2. Основные характеристики и параметры фильтров

3. Фильтр верхних частот

3.1 Активные ФВЧ первого порядка

3.2 Активные фильтры ВНЧ второго порядка

3.3 Применение

4. Фильтр нижних частот

4.1 Активные фильтры нижних частот первого порядка

4.2 Активные ФНЧ второго порядка

4.3 Применение

5. Полосовые фильтры

5.1 Примеры

6. Полосно-заграждающие или режекторные фильтры

6.1 Примеры

Список использованной литературы

1. О активных и пассивных фильтрах

1. В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев, Москва «Высшая школа», 1991 г. Электроника. Глава 6.5 «Активные фильтры».

2. http://elektronika.rukodelkino.com/stati/uzly/192-aktivnyj-filtr-nizhnix-chastot.html, В. Поляков, ФНЧ

3. ru.wikipedia.org/wiki/Активный_фильтр, Область применения фильтров

4. http://na5.ru/510849-1

5. http://www.beta.dn.ua/fpr.htm, Примеры промышленных активных фильтров

6. http://analogiu.ru, 2008, SLAIPS. ФВЧ, ФНЧ.

Размещено на .ru